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色差儀視場(chǎng)角/觀察者角度2°或10°怎么理解?

時(shí)間:2023-04-06 點(diǎn)擊:553次

顏色是由人眼的視覺(jué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)所決定的,視角的大小對(duì)顏色視覺(jué)也有重要的影響。而色差儀是一種模擬人眼看色的工具,其測(cè)量視角與人眼觀察物體的視角具有一致性。為了統(tǒng)一顏色測(cè)量的觀察者角度,CIE規(guī)定了兩種視場(chǎng)角2°或10°。本文對(duì)色差儀視場(chǎng)角2°或10°做了分析,感興趣的朋友可以了解一下!

色差儀2°視場(chǎng)角

色差儀視場(chǎng)角2°或10°的提出:

顏色作為一個(gè)心理物理量,不僅與物體表面反射、透射或吸收,照明光源的相對(duì)光譜功率分布相關(guān),也依賴于人眼對(duì)光的響應(yīng)特性。為了精確定量的描述顏色,CIE提出了CIE1931標(biāo)準(zhǔn)色度學(xué)系統(tǒng)和CIE1964補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)。我國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB3977-19974也參照上述兩個(gè)色度系統(tǒng)對(duì)顏色的表述和計(jì)算進(jìn)行了規(guī)定。

CIE1931標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng),規(guī)定了CIE1931標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者2°視場(chǎng)色匹配函數(shù)(或稱CIE1931光譜三刺激值),適用于1-4°視場(chǎng)范圍,如下圖所示的x(λ)、y(λ)、z(λ)。CIE1964補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng),規(guī)定了CIE1964標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者色匹配函數(shù),又稱10°視場(chǎng)色匹配函數(shù)(或稱CIE1964光譜三刺激值),適用于大于4°視場(chǎng)范圍,如下圖所示x10(λ)、y10(λ)、z10(λ)。

1931和1964光譜三刺激值匹配函數(shù)


色差儀視場(chǎng)角2°或10°的含義:

物體的大小會(huì)對(duì)人眼對(duì)顏色的識(shí)別產(chǎn)生影響,視角是一種張角,它是通過(guò)被觀察對(duì)象的大小對(duì)人眼形成的。與人眼距離一定的物體,若物體的面積較大,則眼睛形成的張角也較大,物體在視網(wǎng)膜上的像就大,反之像就小。但是,我們用眼睛直接對(duì)紡織品的顏色進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí),通常觀察的距離(約33cm)是固定的,此時(shí)視角的大小由試樣的大小決定。顏色是由人眼的視覺(jué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)所決定的,視角的大小對(duì)顏色視覺(jué)也有重要的影響。

實(shí)驗(yàn)研究表明:在明亮的條件下,人眼觀察物體時(shí),主要起作用的人眼細(xì)胞是椎體細(xì)胞,它可以分辨物體的細(xì)節(jié),不能分辨物體的輪廓,稱為明視覺(jué)。在黑暗條件下,人眼觀察物體時(shí),主要起作用的細(xì)胞是桿體細(xì)胞,它可以分辨物體的輪廓,不能分辨物體的細(xì)節(jié),稱為暗視覺(jué)。椎體細(xì)胞主要分布在視網(wǎng)膜的中央凹附近,明亮的條件下觀察物體相當(dāng)于觀察遠(yuǎn)處的物體,形成了較小的張角。桿體細(xì)胞分布在中央凹的外圍,黑暗的條件下觀察物體相當(dāng)于觀察近處的物體,形成了較大的張角。

當(dāng)視場(chǎng)角為2°時(shí),物體的像恰好落在視網(wǎng)膜的中心椎體細(xì)胞最密集的區(qū)域。如下圖所示,觀察者的不同視場(chǎng)角,觀察遠(yuǎn)處和近處物體時(shí),人眼不同功能細(xì)胞起到相對(duì)應(yīng)的作用,在視網(wǎng)膜上得以成像。

不同照明體和幾何觀測(cè)條件01

CIE1931-XYZ標(biāo)準(zhǔn)觀察者的各個(gè)參數(shù),都是適用于 2°視場(chǎng)的中央觀察條件(適用10-4°視場(chǎng)),此視場(chǎng)角下觀察物體,主要是人眼的中央凹椎體細(xì)胞起作用。故小于 1°的極小視場(chǎng)的顏色觀察和大于40的視場(chǎng)顏色觀察條件,CIE1931-XYZ標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者不適用。因此,為了適應(yīng)大視場(chǎng)的顏色觀察,人們?cè)诖罅繉?shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,又建立了“CIE1964-XYZ 色度學(xué)系統(tǒng)”。

在“CIE1964-XYZ補(bǔ)色色度學(xué)系統(tǒng)”中觀察被測(cè)物體,既覆蓋了視網(wǎng)膜中心的椎體細(xì)胞,也覆蓋了視網(wǎng)膜中央凹周圍的桿體細(xì)胞,它適合于10°大視場(chǎng)。人的眼睛在2°的視場(chǎng)條件下,識(shí)別物體顏色的能力較低,在10°的視場(chǎng)條件下,判斷顏色的精度和重現(xiàn)性較高。目前顏色測(cè)量大多采用,10°的視場(chǎng)。

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